特定统一造波理论：揭秘这一物理学领域的神秘面纱

由于之前缺乏一个普遍有效的造波理论，Zhang（本书作者）和Schäffer在2004年提出了一个特定统一造波理论[1]，将全色散线性造波理论和非线性浅水长波造波方法以特定的方式结合在一起。首先根据式（5.23）计算浅水条件下造波板运动位移，之后利用式（5.15）进行色散补偿。对于色散消失的情况，此过程缩减为非线性浅水长波的波浪生成方法；而对于非线性消失的情况，此过程使得全色散线性造波理论得以恢复。

通常情况下实际信号和数值积分之间存在一定的偏差，由此会导致造波板运动位移的持续偏移。为了避免这种偏移的产生，采用一阶高通滤波（Humpherys[3]）的方法，在式（5.23）的微分方程左边添加一个滤波项，该项为高通滤波特征频率ωc与原始造波板运动位移信号Xsw（t）的乘积。由此，特定统一造波理论的控制方程如下：

之后通过下列方式进行色散修正：

当采用双信号模式的主动式波浪吸收方法时，需要提供预期的造波板运动位移处的波面高程ηI，0（t）。在没有衰减模态修正的情况下有

其中的上标“p”表示单独行进波的情况。(www.xing528.com)

考虑衰减模态修正时，造波板运动位移处的波面高程ηI，0（t）为

其中为衰减模态修正的部分。

在上述特定统一造波理论中U（x，t）和η（x，t）可以通过波浪数学模型获得，也可以利用某个波浪理论得到，如椭圆余弦波理论。该造波理论对于相对波高H/h（非线性特征值）和相对波长L/h（色散性特征值）的适用性将在第7章中通过详细的实验验证进行介绍。